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低温下でのエアロゾルデポジション法(クライオAD法)による新規コーテイングの実現

在低温下使用气溶胶沉积法（cryo-AD 法）实现新涂层

基本信息

批准号：
22K14518
负责人：
後藤拓
金额：
$ 2.91万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は①実験系の構築、②低温下でのポリマー粒子(PTFE粒子)成膜ならびにポリマー・セラミック複合膜成膜実験を行った①クライオAD法の実験系構築のために、まず冷却システム構築を行った。当初はガス冷却による粒子冷却の予定だったが、冷却ガスに加え補助的に容器冷却を行うことで粒子温度-100℃以下と狙った温度帯に冷却することが可能となった。また、ターゲット基板も同時に冷凍機によるステージ冷却を行うことで冷却システムを構築した。②ターゲット粒子であるPTFE粒子に対して容器・ガス冷却下と室温下でAD成膜を行い比較実験を実施した。室温においてはPTFE粒子は緻密膜とならず圧粉体になる。対し、容器・ガス冷却下においては基板から数μm程度は緻密膜が形成され、そこから上部は圧粉体となった。これは、基板上に成膜されたPTFE緻密膜が室温へと戻ったことにより軟化し、後から続く粒子の衝撃破砕が引き起こされなくなったことが原因と考えられる。そこで、①に示す様に粒子冷却系に加えステージ冷却系を導入し、現在基板・粒子・ガスの３つを冷却した系を設計し、その系を用いてポリマー粒子成膜を実施している。加えて、低温下においてポリマーの低温衝撃破砕を引き起こすために、セラミック粒子を少量添加することにより柔軟ポリマー緻密膜ならびにポリマー・セラミック複合膜が形成されやすくなるといった成果を得た。これらの成果により、次年度に予定している温度（粒子硬度）をパラメータとしてAD成膜のプロセスウインドウ決定ならびにハイブリッドコーティングを行うのための実験を可能としている。

This year, the construction of the system, and the construction of the cooling system were carried out. The temperature of the particle is below-100℃ and the temperature of the container is below-100℃. The cooling system is constructed in such a way that the cooling system can be used to cool the air. 2. PTFE particles in the container, cooling at room temperature, AD film formation in the process At room temperature, PTFE particles are dense films and powder particles are dense films. For example, when the container is cooled, a dense film is formed on the substrate to a degree of several microns. The PTFE dense film formed on the substrate was softened at room temperature, and the impact of the particles was caused by the reasons. The particle cooling system is designed and applied to the substrate. The low temperature impact damage caused by the addition of small amounts of particles to the soft and dense film can be achieved. The temperature (particle hardness) of the film is determined by the temperature of the film in the next year.